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“快舟”对话ORS:中美快速航天部署系统角逐外层空间

近日,关于国产“快舟”航天发射系统的消息引起了广泛关注。这种全新模式的航天发射系统,因其便捷性与快速性,而成为中国建设空间国防安全体系的重要一环。

“快舟”对话ORS:中美快速航天部署系统角逐外层空间

图注:“快舟”的星箭一体发射单元

在人类探索太空进程日益加快的今天,对高边疆的开发和争夺也成了军事发展的一个新动向。孙子曰:“善攻者,动于九天之上。”高边疆领域对于国防安全有着很特殊的意义。在信息化战争条件下,无论是侦察、通信这些“老本行”还是攻击、反导这些新任务都体现了高边疆在军事应用方面的价值。然而,由于航天器特别是人造卫星抗打击能力低下、响应速度也不够快,有鉴于此,美国空军于1999年提出了“太空快速响应作战(ORS)”,2002年开始进行相关的研究工作。2003年,美国国防部转型办公室正式提出了“战术卫星”的相关概念,意图构建低成本而且具备快速反应能力的空间平台来负责在战场当中的快速侦察。所以现阶段太空快速响应作战主要集中在战术卫星这个层面上。2007年5月,美国空军在柯特兰德空军基地建立“太空快速响应作战”办公室,这标志着美国成为第一个将“太空快速响应作战”实战化部署的国家。

应该说,美国在这一领域无论是概念还是发展速度都非常超前。ORS完成部署后,可航天器研制与测试时间由当前的2至10年缩短到6至9个月,将航空器集成、发射与部署时间由当前的6至9个月缩短为几天,并在数小时至数天之内满足作战需求,甚至能够做到实时支持作战。此外,还可使太空系统及时响应各种战场需求,快速提供战场情报、监视与侦察、气象监测、定位、导航等各种信息。而且,它还能提高太空系统的战略应急能力,及时回应各种突发紧迫需求,成为大型卫星系统战略能力的有力补充。而最重要的是,ORS系统可在大型卫星系统受损时迅速补射卫星重建系统。从这些概念来看,美国在这一领域确实走在了世界前沿。

“快舟”对话ORS:中美快速航天部署系统角逐外层空间

图注:ORS系统中的运载火箭及可搭载的人造卫星

但令美国人意想不到的是,仅仅短短几年之后,中国便在这一领域发起了挑战。2013年9月25日,中国宣布“快舟一号”卫星顺利升空。随即,美国航天网站“NASASpaceFlight”首页便刊载了这一消息,可见美国人对于“快舟”的重视。2014年11月21日,中国在酒泉卫星发射中心又成功发射了“快舟二号”人造卫星。这意味着“快舟”系统已经开始赶超ORS,具备批量部署和生产能力。

“快舟”发射单元的体积大小大于东风-21而小于东风-31,这个体积并不算大,可以在国内大多数公路上进行机动,这为“快舟”系统的战时部署创造了很大便利。相比之下,ORS仍然采用米诺陶”系列火箭等固定式发射的小型运载火箭,故在机动性上难以与“快舟”系统匹敌。但ORS可采用更大的运载火箭,可以发射吨位更大一些的人造卫星,这点是“快舟”目前尚不能比拟的。

“快舟”对话ORS:中美快速航天部署系统角逐外层空间

图注:“快舟”系统的机动发射平台

“快舟”的发射单元为星箭组合体设计,卫星被封装在密封储存发射筒内,有效保存时间大约为10年。所谓“星箭组合体”,指在发射单元生产时便将卫星封装到火箭之内,以减少发射准备时间。而ORS采用的则是“即插即用卫星”设计,其使用的小型卫星可在几天甚至几个小时之内由预先制造的零件组装起来。这两种技术互有优劣,“快舟”的优势在于发射准备时间短、部署效率高;而ORS的优点则是可丰富卫星种类,并能根据战时需求灵活更改搭载卫星型号。二者都可以进行快速部署,在这一方面差距不大。

“快舟”系统的另一个可能应用的方面是反导和反卫星作战。目前世界上很多种类的反导拦截弹,事实上就是弹道导弹改装而成的。而作为一种基于小型运载火箭的航天系统,“快舟”与弹道导弹之间并不存在技术隔阂。中国已经进行过数次反导/反卫星拦截试验,成功率较高,在反导/反卫星领域具有比较雄厚的技术基础。2007年1月11日中国进行的反卫星导弹试验,使用的就是携带动能弹头“开拓者1号”小型运载火箭。同样的动能弹头,装载在“快舟”系统上问题也不大。虽然这种组合的体积远大于THAAD一类的专业末端反导系统,但仍然可以做到快速、机动部署,在反卫星方面或许将有特殊效果。

除军事用途外,“快舟”系统在民用领域也可大展拳脚。中国是地质灾害和气象灾害多发国,类似浅源强地震、特大洪灾等自然灾害时有发生。以国内目前的遥感卫星数量,对灾区难以做到实时监测。军用照相侦察卫星与民用遥感卫星在技术上不存在本质差异,若在灾区附近发射搭载照相侦察卫星的“快舟”系统则可以迅速弥补灾区信息监测网络的不足。而自然灾害往往伴随对通信系统的破坏,有时会因不能及时与灾区取得联络而贻误救灾时机。“快舟”系统中搭载通信卫星的型号可以填补或增加灾区的通信通道数量,这一点对于抢险救灾将起到至关重要的作用。

总的来说,“快舟”系统作为一种新型航天发射系统,在军民用领域都有着广泛的运用前景。与ORS相比,“快舟”系统部署时间更快、发射不受专用场地限制,因此部署方式更灵活。但ORS目前可以做到根据任务不同发射不同类型的人造卫星,这一点比“快舟”系统节省了制造和保养成本。未来“快舟”系统可以向模块化方向发展,在发射前根据任务需要灵活更改卫星模块,这样可以减少发射单元的制造数量,从而减轻后勤成本压力。

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